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数字孪生驱动的离心泵机组故障诊断方法研究

计算机集成制造系统 2023年第5期29卷 1462-1470页

作者：张胜文杨凌翮程德俊江苏科技大学机械工程学院江苏镇江212003 江苏省船海机械装备先进制造重点实验室江苏镇江212003

数字孪生技术不仅是实现信息物理融合的核心,还是实现数字化故障诊断的关键。为了实现物理空间和信息空间的实时映射、故障实时预测、故障信息及时反馈,提出数字孪生驱动的离心泵机组故障诊断方法。首先,利用数字孪生技术构建离心泵机... 详细信息

数字孪生技术不仅是实现信息物理融合的核心,还是实现数字化故障诊断的关键。为了实现物理空间和信息空间的实时映射、故障实时预测、故障信息及时反馈,提出数字孪生驱动的离心泵机组故障诊断方法。首先,利用数字孪生技术构建离心泵机组数字孪生映射模型。然后,基于数字孪生映射模型,通过数据驱动的故障诊断方法实现故障实时预测,利用模型仿真的故障结果验证方法完成故障结果验证,以验证结果作为数字孪生模型修正和深度学习模型调整的条件。最后,借助Unity3D平台实现故障诊断系统的开发,并通过3种工况验证了系统的可行性。

关键词：故障诊断数字孪生深度学习离心泵机组

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离心泵机组变频调速节能运行稳定性规律

油气储运 2001年第8期20卷 44-48页

作者：聂世全兰州军区联勤部油料监督处

通过对某油库离心泵机组应用变频调速技术后节约经费的实际计算分析,提出了相对节能率的概念,并通过大量计算数据,绘制出了不同条件下相对节能率特性曲线、功率减小量特性曲线,对机组调速节能及运行稳定性规律进行了分析,提出了油库离... 详细信息

通过对某油库离心泵机组应用变频调速技术后节约经费的实际计算分析,提出了相对节能率的概念,并通过大量计算数据,绘制出了不同条件下相对节能率特性曲线、功率减小量特性曲线,对机组调速节能及运行稳定性规律进行了分析,提出了油库离心泵组应用变频调速技术需要注意的问题。

关键词：离心泵机组变频调速运行节能稳定性节能率

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离心泵机组状态监测及优化运行的研究

离心泵机组状态监测及优化运行的研究

作者：彭岩华东理工大学

学位级别：硕士

离心泵是应用广泛且能耗大的旋转机械。离心泵机组在运行过程中由于设计、制造、装配、使用、维护等原因往往会导致机组故障率高、运行效率低等问题。为此,开展离心泵机组的状态监测及优化运行的研究显得尤为重要,是机组安全高效运行的... 详细信息

离心泵是应用广泛且能耗大的旋转机械。离心泵机组在运行过程中由于设计、制造、装配、使用、维护等原因往往会导致机组故障率高、运行效率低等问题。为此,开展离心泵机组的状态监测及优化运行的研究显得尤为重要,是机组安全高效运行的重要保证。本文首先基于Labwindows/CVI软件开发平台开发了离心泵状态监测系统,包括硬件设计和软件编制。该系统主要包含数据采集模块、性能监测模块及振动监测模块等。其中性能监测模块具有离心泵运行参数的实时监测、数据采集与存储、扬程性能曲线、功率性能曲线及效率曲线的绘制、数据及曲线的报表等功能;振动监测模块具有实时采集振动参数、数据存储、数据分析及图谱显示等功能,图谱显示主要有时域图、频谱图、滤波图等。通过性能监测和振动监测两个模块实现了对离心泵的在线监测。其次,性能监测和振动监测模块分别在离心泵实验台和转子实验台进行了试验测试,验证了系统的可靠性和稳定性。最后,针对离心泵机组运行效率低的问题,建立了以机组轴功率为目标函数,以压力、流量、启停次数等为约束条件的数学模型,并利用遗传算法对该模型进行了优化求解。

关键词：离心泵机组性能监测振动监测优化运行遗传算法

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大型离心泵机组状态监测系统的完善

水泵技术 2001年第4期 42-45页

作者：许军舫柯军黄程陈丽英王新江郑建华吐哈油田丘陵采油厂温米采油厂838202 沈阳水泵研究所

介绍一个大型离心泵机组运行状态监测系统的构成、功能和对这一系统的自行改进开发，这一改进开发提高了机组的监测水平。

关键词：离心泵机组运动状态振动监测系统改进油田注水

数字孪生驱动的离心泵机组状态监测和故障诊断系统研究

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数字孪生驱动的离心泵机组状态监测和故障诊断系统研究

作者：杨凌翮江苏科技大学

学位级别：硕士

在传统的状态监测和故障诊断中,设备的数字化和智能化程度不高,无法实现设备在物理空间和信息空间之间的实时映射、故障实时预测、故障模型同步,导致故障反馈慢、运维效率低、维修成本高等问题。对此,本文提出数字孪生驱动的离心泵机组... 详细信息

在传统的状态监测和故障诊断中,设备的数字化和智能化程度不高,无法实现设备在物理空间和信息空间之间的实时映射、故障实时预测、故障模型同步,导致故障反馈慢、运维效率低、维修成本高等问题。对此,本文提出数字孪生驱动的离心泵机组状态监测和故障诊断的新方案,并在此方案的基础上围绕数字孪生映射模型的构建、故障实时诊断、诊断结果验证、数字孪生模型修正、深度学习模型重构等关键技术进行深入研究。具体的研究内容如下:(1)离心泵机组状态监测和故障诊断系统总体方案设计。基于状态监测、故障诊断、故障维护等过程的需求分析,根据离心泵机组的特点,为状态监测和故障诊断系统制定相应的研究目标,并设计了数字孪生驱动的离心泵机组状态监测和故障诊断系统的架构和功能模块。(2)离心泵机组数字孪生映射模型构建技术研究。通过构建数字孪生映射模型的方式,将数字孪生技术融入健康管理过程,实现离心泵机组的状态监测、故障诊断和故障维护等服务功能。基于离心泵机组实体,对数据采集方式、孪生模型构建方法、孪生数据构建方法、系统服务功能模块集成设计方法以及前四者之间的连接方式进行相应研究。(3)数据驱动和模型驱动相融合的故障诊断技术研究。基于构建的数字孪生映射模型,对智能诊断技术展开深入研究。以采集的实时振动数据为基础,通过深度学习的故障诊断方法对离心泵机组进行故障的实时分析和预测。依据智能诊断结果,利用模型驱动的结果验证方法进行诊断结果可靠性分析。在故障确定之后,修正离心泵机组的孪生模型,保证物理实体和虚拟模型保持一致,从而实现故障模型的同步。为保证故障诊断的准确率,以验证结果为驱动条件,通过构建相应的反馈机制实现深度学习模型重构。(4)数字孪生驱动的离心泵机组的状态监测和故障诊断系统实现。基于对系统架构和功能模块的构建,通过对关键技术的研究设计了系统的运行机制和流程以及人机交互界面,完成了原型系统的集成化开发。最后,通过三种不同的工况验证系统的可行性和稳定性。

关键词：离心泵机组数字孪生深度学习数字孪生模型修正状态监测与故障诊断系统

基于.NET平台离心泵机组能效评价系统的设计与开发

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基于.NET平台离心泵机组能效评价系统的设计与开发

作者：孙超辽宁石油化工大学

学位级别：硕士

离心泵机组作为石化企业中应用最广泛的流体机械,由于实际运行与设计工况存在偏差,导致离心泵机组运行效率较低,能源大量浪费。且目前我国关于离心泵机组的能效评价方法还停留在效率低、误差大、过程繁琐复杂的初级阶段,因此制定一套科... 详细信息

离心泵机组作为石化企业中应用最广泛的流体机械,由于实际运行与设计工况存在偏差,导致离心泵机组运行效率较低,能源大量浪费。且目前我国关于离心泵机组的能效评价方法还停留在效率低、误差大、过程繁琐复杂的初级阶段,因此制定一套科学有效、简单方便且智能化的能效评价体系,对提高离心泵机组效率以及节能有着重要的指导意义。本文选用.NET平台MVC模式对离心泵机组能效评价系统整体框架进行设计。依据离心泵机组能耗理论基础,建立能效评价模型并结合OPC接口技术自建数据库并开发了智能化离心泵机组能效评价系统。对能效评价系统整体框架进行设计。主要分为任务管理、数据管理、能效计算和报告输出功能四个子模块并进行详细设计。根据需求和功能,选取Visual C#作为系统开发工具、Oracle作为数据库。其中离心泵机组能耗理论详细阐述了离心泵机组各组成部分的工作原理、相互之间的联系以及关键参数,并结合石化企业中离心泵机组的特点,制定逻辑运算流程方案,建立离心泵机组能效评价模型。数据管理模块需要建立数据库。将数据库分为离心泵相关数据表、电机相关数据表、工艺相关数据表三部分;应用OPC接口技术实现与DCS系统数据实时交互,解决离心泵机组能效评价系统的实时数据采集问题。对离心泵机组能效评价系统各界面进行详细的开发并选取某石化企业位号为626的离心泵机组作为实例来验证离心泵机组能效评价系统的可行性。通过传统计算与软件计算结果对比,离心泵机组能效评价系统能够很好的完成离心泵机组能效评价工作,满足石化企业实际应用需求。

关键词：离心泵机组能效评价系统开发运行效率智能化

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离心泵机组常见故障分析与诊断

石油商技 2005年第4期23卷 65-66页

作者：韩宝菊徐剑波

离心泵机组是管道输油生产中极为关键的设备,对离心泵机组的管理水平直接关系到输油生产能否安全、平稳、高效、低能耗的进行。因此,了解和掌握离心泵的常见故障极为重要。

关键词：离心泵机组常见故障分析诊断管道输油管理水平低能耗

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离心泵机组振动故障诊断与分析

科技创新导报 2022年第24期19卷 40-43页

作者：王玺沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司辽宁沈阳110000

离心泵主要用于油品管道运输环节,实际运行水平可直接影响到油田生产的综合效益。由于离心泵机组结构较为复杂,在实际运行期间容易受到各类因素影响而出现振动故障问题。对于离心泵机组运行状态监测及设备振动的分析工作尚且处于起步阶... 详细信息

离心泵主要用于油品管道运输环节,实际运行水平可直接影响到油田生产的综合效益。由于离心泵机组结构较为复杂,在实际运行期间容易受到各类因素影响而出现振动故障问题。对于离心泵机组运行状态监测及设备振动的分析工作尚且处于起步阶段,部分泵站缺乏专项管控设施,致使离心泵机组使用寿命缩短,安全事故频繁出现。本文就基于此首先分析离心泵机组振动特征、振动原因,提出现有离心泵机组振动故障诊断技术手段,阐述离心泵机组振动故障诊断流程,以期为相关工作人员提供理论性帮助。

关键词：离心泵机组振动故障诊断流程

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离心泵机组的使用与维护

农机使用与维修 2006年第2期 18-19页

作者：刘胜荣黑龙江建筑职业技术学院

离心泵的使用与维护直接关系到机组的效率、使用期限、经济效益和机组的安全，必须予以充分重视。

关键词：离心泵机组维护使用期限经济效益